Розглянуто проблеми зменшення витрат енергоносіїв на тягу поїздів. Виконано комплекс досліджень шляхового фрикційного опору руху рухомого складу, обумовленого кінематикою та динамікою фрикційної взаємодії колісних пар і шляху. Розвиваються положення теорії замкнутих силових контурів щодо кінематичних ланцюгів спрямування колісних пар рейковою колією. Запропоновано методику розрахунку та прогнозування шляхового фрикційного опору руху і одержані його характеристики для більшості типів серійного рухомого складу. Одержані експериментальні характеристики зчеплення і кінематичного опору руху в системі "колесо-рейка" при двокрапковому контактуванні. Запроваджено поняття та сформульовано критерій поперечної керованості рейкових екіпажів. Визначені принципи проектування екіпажів із пониженим опором руху.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення техніко-економічних показників експлуатації рухомого складу залізниць шляхом уніфікації реле за умов одночасного підвищення рівня їх безвідмовної роботи. На підставі аналізу застосування різних типів електричних реле однакового функціонального призначення показано дуже низький рівень їх уніфікації. Уніфікацію проміжних реле запропоновано здійснити на основі параметричних рядів у вигляді арифметичних, геометричних прогресій у відношенні до головного параметра (в якості останнього прийнято кількість контактів). З метою вибору оптимального параметричного ряду запропоновано застосовувати цільову функцію. Встановлено обмеження головного параметра, розроблено методику застосування цільової функції, знайдено раціональний ряд проміжних реле. Показано, що сучасна елементна база дозволяє уніфікувати сприймаючі та вихідні органи реле, які належать до масивів реле різних видів (часу, струму, напруги, диференційні, проміжні), водночас, суттєво підвищити рівень безвідмовної роботи релейних пристроїв.

  Скачати повний текст

Досліджено питання оцінки впливу змін, що вносяться у конструкцію екіпажної частини, на тягово-динамічні якості рейкових транспортних засобів. На основі математичної моделі просторових коливань трамвайного вагона розроблено методику оцінки тягових і динамічних якостей конструкцій рейкового транспортного засобу. У запропонованій математичній моделі враховано взаємну роботу механічної та електричної частини екіпажу, розглянуто вплив сили тяги та фрикційного стану у контакті колеса з рейкою на динамічні процеси у системі "рейковий транспортний засіб - шлях" у поперечному напрямку. Зроблено перевірку адекватності поданої математичної моделі шляхом порівняння результатів розрахунку з експериментальними даними. Виконано оцінку тягово-динамічних якостей трамвайного вагона ЛТ-20, визначено ефективність конструктивних рішень щодо поліпшення ходових властивостей рейкового транспортного засобу.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанню розробки та впровадження екологічно чистого високопродуктивного засобу з метою виготовлення та відновлення підшипників ковзання транспортних дизелів, що забезпечує підвищення їх працездатності та зносостійкості. Теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено взаємозв'язок технологічних параметрів запропонованого засобу з тріботехнічними властивостями підшипників ковзання. Розроблено технологічний процес виготовлення даних підшипників та їх відновлення. Основні результати роботи отримали промислове впровадження під час відновлення вкладишів із покращеними експлуатаційними характеристиками.

  Скачати повний текст

Комплексно оцінено вплив параметрів плану колії на величину припустимої швидкості, розроблено методику визначення даних параметрів під час виміру за методом стріл від хорди з нерівними плечима, яку можна використовувати під час розшифровки колієвимірювальної стрічки. Розглянуто критерії визначення припустимих швидкостей руху в кривих і запропоновано доповнення, що дозволяють враховувати реальний стан плану колії. Досліджено рух екіпажів на сполученнях кругових кривих, встановлено припустимі норми зміни кривизни в місцях сполучення залежно від рівня максимальної швидкості, що забезпечують плавність і комфортабельність їзди. Отримано формули для розрахунку середніх і максимальних імовірних величин непогашених прискорень і швидкості їх зміни за часом, з використанням яких розроблено методику для визначення припустимої швидкості руху поїзда за кривою реального стану. Експериментально оцінено вплив на екіпаж горизонтальних і вертикальних сил і прискорень під час руху за кривою з різними швидкостями.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень стосовно підвищення точності та швидкодії системи виміру відносного переміщення локомотива та рейок за допомогою методу магнітометрії. До основи методу виміру швидкості руху локомотива покладено принцип визначення часу проходження сформованої на поверхні катання рейки магнітної мітки між двома ферозондовими датчиками, розташованими один від одного на визначеній відстані по ходу проходження локомотива. Розрахунково-експериментальним шляхом визначено параметри роботи пристроїв запису та зчитування магнітних міток з поверхні рейки, які забезпечують достатньо високу швидкодію і точність на режимах вирушення з місця та малої швидкості локомотива. Для підвищення точності й швидкодії магнітометричної системи вимір часу й обробку інформації необхідно проводити за допомогою вбудованої мікро ЕОМ.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення ефективності експлуатації тягового рухомого складу шляхом удосконалення системи протибуксовочного захисту. Розроблено науковий підхід щодо реалізації принципу побудови протибуксовочної системи і комплексної оцінки її параметрів, що враховує особливості параметрів електропередачі рухомого складу, характеру буксування й експлуатаційних факторів. Наведено основні параметри системи протибуксовочного захисту локомотиву: чутливість, коефіцієнт повернення та протибуксовочний вплив. Проведено експериментальні дослідження системи за умов експлуатації на тепловозах 2ТЕ116. Доведено економічну доцільність впровадження нової системи протибуксовочного захисту, яка дозволяє своєчасно виявити буксування й ефективно його припинити з мінімальними втратами сили тяги, знижує експлуатаційні витрати.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади прогнозування функціональних характеристик еластомерних силових зв'язків і синтезу на базі робочих параметрів гумометалевих елементів ходових частин рейкових екіпажів залізничного транспорту. Досліджено процеси в силових зв'язках рейкових екіпажів, вплив внутрішніх і зовнішніх, силових і теплових дій у перехідних і стаціонарних режимах роботи рухливого складу. Запропоновано методику оцінки функціональних параметрів силових зв'язків рейкових екіпажів, яка на стадії проектування рейкових екіпажів забезпечує раціональні параметри силових зв'язків підгумованого колеса і гумокордної муфти трамвайного вагона ЛТ-10, амортизаторів повідкової тяги дизель-потяга ДПЛ-1 і гумометалевих амортизаторів опори кузова на візок тепловоза ТЕ-126.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Уточнено математичну модель контактної взаємодії колісної пари з рейковою колією різних фрикційних станів контакту і довільного розташування колісної пари щодо колії. Одержано закономірності залежності сили зчеплення від величини відносного ковзання. Створено математичну модель просторового руху рейкового транспортного засобу (дизель-поїзд ДЕЛ-01) з урахуванням характеристик тягового електропривода. Розроблено конструкцію мікропроцесорної системи, що поліпшує тягові та динамічні показники рейкового транспортного засобу. Визначено принципи й алгоритми керування тяговою електропередачею локомотива: поосьового регулювання швидкості прослизання колісних пар; реалізації тягових і гальмових характеристик локомотива; керування подачею піску. В результаті експлуатаційної перевірки дизель-поїзда ДЕЛ-01 одержано дані, що підтверджують правильність вибору основних принципів і алгоритмів керування.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі просторових коливань рейкових екіпажів з використанням удосконаленої методики задавання нерівностей рейкових ниток. Наведено математичний опис процесу втрати контакту між колесом і рейкою. З використанням методу об'єктно-орієнтованого програмування створено математичні моделі рейкових екіпажів різних типів з урахуванням уніфікації математичного опису просторових коливань окремих деталей. Виконано векторну оптимізацію параметрів ресорного підвішування для екіпажів різних типів з урахуванням часових і економічних аспектів їх проектування та виготовлення.

  Скачати повний текст

Здійснено синтез фрикційних зв'язків екіпажної частини рухомого складу, що базується на моделюванні просторової картини динамічного навантаження ресорного підвішування та поглибленому дослідженні характеристик рухливих сполучень, здійснених з урахуванням впливу коструктивних особливостей, фізичних процесів зношування поверхонь тертя з урахуванням теплових потоків у матеріалах елементів, що сполучаються, фізико-механічних властивостей матеріалів, динамічних і кліматичних чинників, що зумовило вибіркову дію на індивідуальні властивості елементів системи з метою досягнення заданих експлуатаційних властивостей системи в цілому. На підставі тривимірного моделювання за методом кінцевих елементів процесів фрикційної взаємодії рухливих сполучень екіпажної частини рухомого складу та рішення задач у термо-пластичній постановці здійснено обгрунтований вибір конструкції фрикційного демпфера. На підставі синтезу фрикційних зв'язків установлено технічні вимоги до фрикційних демпферів, створено нову високонадійну конструкцію, запропоновано прогресивні маловідхідні технології виготовлення його основних деталей. Розроблено нові методи підвищення показників безвідмовності демпфувальних пристроїв і довговічності ланок, які є причиною їх відмов. Фізично обгрунтовано модель процесу тертя - зношування, методики збору експлуатаційних даних та їх статистичної обробки, визначення зносу рухливих сполучень фрикційних демпферів. Вирішено задачу забезпечення надійності їх роботи шляхом конструкторсько-технологічних удосконалень контактних поверхонь сполучень. На підставі результатів теоретико-експериментальних досліджень динаміки екіпажа швидкісного поїзда визначено межі стабільної роботи фрикційного демпфера, що забезпечують його експлуатаційну надійність у міжремонтний період. Розроблено методи підвищення зностійкості та довговічності ланки, яка є причиною відмов (втулки шпінтона), у розмірному ланцюзі зв'язаних деталей фрикційного демпфера. Запропоновано нові ресурсоощадні технології виготовлення заготовок елементів фрикційних демпферів за методами штампування, що дозволяє значною мірою підвищити їх міцність, жорсткість і зностійкість шляхом поліпшення мікроструктури деталі. Здійснено моделювання та розрахунок напружено-деформованого стану процесів пластичної деформації з використанням методу кінцевих елементів, що дозволило визначити зусилля деформації, розміри заготовки, деформації, поточні та залишкові напруги. Нова конструкція фрикційного демпфера дозволить забезпечити рівномірний знос поверхонь, що труться, запобігання схоплюванню та заклинюванню, підвищити надійність і збільшити міжремонтний пробіг транспортних засобів у 1,5-2 рази, а вживання нових ресурсоощадних технологій штампування - скоротити відходи дорогих матеріалів у 2,5 рази.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено алгоритми оцінки динамічної навантаженості елементів конструкції швидкісного рухомого складу на основі інерціальних вимірювальних систем. Створено базову математичну модель просторового руху елементів конструкції швидкісного рухомого складу у формі нелінійних рівнянь Ейлера - Лагранжа, в яких у якості змінних прийнято вимірювальні інерціальною системою компоненти вектора лінійної швидкості полюса базового тріедра і вектора кутової швидкості на зв'язані вісі. Запропоновано експериментально-обчислювальний метод розрахунку динамічної навантаженості конструкції залізничного вагона. Показано, що новий метод дозволяє визначити складові динамічної навантаженості, які обумовлені інерційними силами і моментами, а також кількісно оцінити їх роль під час руху з високою швидкістю по реальній колії. Розроблено каскадний алгоритм розрахунку динамічної навантаженості у точках контакту елементів конструкції швидкісного екіпажу під час руху по колії з урахуванням її плану, профілю та локальних нерівностей. Запропоновано методику побудови годографу та визначення кінематичних параметрів руху, що виражені у безрозмірних змінних, по експериментально знайденій траєкторії рейкової колії за встановленого режиму поступального руху швидкісного вагона. Вирішено технічну задачу про кількісну оцінку взаємодії колісної пари і рейки з урахуванням гіроскопічних, коріолісових, відцентрових, тангенційних інерційних сил і моментів під час проходження локальних нерівностей рейкового шляху. Розроблено методику визначення "смуги безпеки" у випадку просторового зміщення колісної пари з можливістю впливу на системи керування рухом поїзду.

  Скачати повний текст

Вперше визначено співвідношення між параметрами магнітних полів розсіювання дефектів та східчастої поверхні в прикладених постійних і змінних полях, з урахуванням яких розроблено пристрої виділення інформаційних сигналів з сигналів перешкод та підтверджено можливості ферозондової дефектоскопії деталей з кінцевою поверхнею, до яких належать елементи ходової частини рухомого складу (ХЧ РС). Вперше використано кінцеві розміри площі поверхні, що контролюють, та магнітні параметри феромагнітного середовища в розрахунку полів розсіювання дефектів у нелінійних феромагнітних середовищах у прикладеному й залишковому полях, що дає можливість визначати оптимальні параметри магнітних систем ферозондових дефектоскопів. Запропоновано новий спосіб визначення магнітного потоку в осерді ферозонду, викликаного полем розсіювання дефектів, створений на базі урахування принципу взаємності. Показано можливість використання нового методу для розрахунку вимірювальних перетворювачів ферозондових дефектоскопів та пристроїв компенсації полів перешкод. Доведено доцільність використання ферозондового методу як попереднього експрес-методу в процесі дефектоскопії деталей ХЧ РС.

  Скачати повний текст

Уперше для транспортного механічного комплексу "вагон - рейкова колія у місці стикової нерівності" одержано залежності прогинів приймаючої рейки колії під першою шпалою на фазі їх зростання від експлуатаційних і конструктивних параметрів транспортного засобу і верхньої будови колії. За методами числових досліджень з урахуванням знайдених залежностей розв'язано задачу визначення механічних параметрів вагона та колії раціонального й оптимального типів, які забезпечують задані характеристики їх взаємодії. Результати, одержані завдяки проведеному дослідженню, використовуються як практичні рекомендації щодо вибору експлуатаційних і конструктивних параметрів вагона та верхньої будови колії на етапах проектування та удосконалення транспортних засобів, а також розробки їх швидкісних режимів руху.

  Скачати повний текст

З застосуванням мікролегування колісної сталі ванадієм з оптимізованою термічною обробкою готових виробів вирішено актуальне завдання підвищення зностостійкості залізничих коліс за умов збільшення швидкостей руху вантажних поїздів і навантаження на вісь вагона. У разі вмісту у сталі 0,08 - 0,15 % ванадію та оптимізації режимів аустенізації та цілеспрямованого формування структурного стану металу даних коліс забезпечується досягнення високої міцності та твердості в ободі з задовільними в'язкими характеристиками.

  Скачати повний текст

Визначено параметри процесу токарної обробки колісних пар рухомого складу та розроблено нові засоби керування за інформативними параметрами технологічної системи. Класифіковано основні чинники та види відмов технологічної системи в процесі обробки колісних пар рухомого складу. Описано структуру системи керування процесом обробки колісної пари на колесотокарному верстаті з ЧПК за різними інформативними параметрами технологічної системи. Розглянуто математичну модель профілю колісної пари та методику визначення оптимального припуску на обробку за критерієм максимальної кількості переточок. Проведено експериментальне дослідження параметрів інформативних сигналів технологічної системи. Розроблено нову апаратуру та методику проведення досліджень процесу обробки колісних пар на колесотокарних верстатах. Визначено взаємозв'язок інформативних параметрів даної системи з режимами обробки колісної пари та станом її поверхні. Описано нову систему керування процесом обробки колісних пар на колесотокарному верстаті.

  Скачати повний текст

Установлено, що однією з причин суттєвого зниження ресурсу бандажів є нераціональний вибір методів вимірювання та контролю зносу поверхонь кочення, а також технології репрофілювання у процесі експлуатації. Розвинуто теорію фрикційної контактної взаємодії коліс з рейками, згідно з якою доцільно використовувати як аргумент функції розподілу параметрів двоточкового контактування повної бічної сили, що діє на колесо з боку рейки з урахуванням жорсткісних, інерційних і демпфірувальних властивостей колії. Удосконалено метод геометричного моделювання зношених профілів і коліс і рейок, який грунтується на припущенні, що знос є величиною, пропорційною ступеню взаємного проникнення контурів досліджених профілів і коефіцієнту відносного зносу. Запропоновано підхід до вирішення питання збільшення бандажів локомотивів, який базується на селективній корекції показників зносу у процесі репрофілювання.

  Скачати повний текст